汽车稀薄燃烧技术
泸州职业技术学院机械系10级汽车一班
姓名:xx 学号：xxxxx
指导老师：xx
摘要：随着汽车的广泛应用,对环境造成的影响是越来越严重，环境问题日益严重特别是燃料燃烧对环境的影响是不容忽视的课题。在20多年前就已经有人在研究稀燃技术。面对21世纪70年代初欧美国家的排放规定以及石油危机引起的降低油耗的需求，人们探索了由稀混合气运行，用氧化催化剂净化排气的方法，采用了一种带副燃烧室的发动机。
关键字：汽车；环境
1 引言
      近年来，随着经济的增长和人民生活水平的提高，我国机动车保有量迅速增长。目前，我国大部分　机动车油耗大、燃烧效率低，且尾气污染严重…。　因此，发展燃烧效率高、尾气
污染小的机动车对于我　国经济的发展和保护环境具有现实意义。稀薄燃烧　技术正是以其经济性好、污染物排放低而日益受到国内外汽车界的广泛重视，我国现在正在快速的成为汽车大国，汽车保有量越来越大保守估计大概有一亿多辆，这样大的汽车帝国每天汽车的排放可以说是个天文数字对环境造成的影响是非常巨大的。在这样的环境下我们应给想办法来减少排放，让燃料得到充分利用，不但能提高燃烧效率也对环境的影响有所减小所以就出现的一种新技术——稀薄燃烧。
1.1 什么是稀薄燃烧技术
稀薄燃烧是指发动机在大于理论空燃比（约　１４．６）条件下进行的燃烧，这样可使燃油在发动机内　进行充分燃烧，最大限度地减少了有害物质的产生。　稀薄燃烧型发动机包括稀薄燃烧汽油机和柴油机，　其燃料经济性好、污染物排放低。例如，非直喷稀薄　燃烧型汽油机的空燃比提高到２２时，可节约燃料　１５％，ＮＯｘ产生量也显著减少。日本丰田公司和日　产公司相继推出了空燃比在４０—５０的缸内直喷式　稀薄燃烧型汽油机，在保持良好的低排放特性的同　时，燃油经济性较传统的汽油机高２０％一３０％，柴　油机的燃油经济性一般比理论空燃比均质燃烧的汽　油机高２５％一４０％。
1.2 汽车稀薄燃烧技术的发展
其实，在20多年前就已经有人在研究稀燃技术。面对21世纪70年代初欧美国家的排放规定以及石油危机引起的降低油耗的需求，人们探索了由稀混合气运行，用氧化催化剂净化排气的方法，采用了一种带副燃烧室的发动机。
  这种由丰田及本田公司发明的燃烧方式由于从副燃烧室喷出火焰会造成热能损失，稀混合气发动机改进对油耗的效果不明显。
  从那以后，随着进气口的改进，气缸内旋涡生成技术的进步，由通用、福特、丰田、本田、日产等汽车公司先后搞成的开口式燃烧室可以形成比带副燃烧室还好的稀薄混合气燃烧，并且随着进气口燃料喷射技术的发展和稀混合气传感器技术的开发，精密控制空燃比已成为可能。80年代中期，丰田正式使稀混合气发动机（T－LCS）产品化，三菱、本田也相继将其产品实行产品化。
  进入90年代，三菱汽车公司研制出来的缸内直喷技术使稀燃技术又进了一步。目前，各大公司都拥有自己的稀燃技术，其共同点都是利用缸内涡流运动，使聚集在火花塞附近的混合气最浓，先被点燃后迅速向外层推进燃烧，并有较高的压缩比。
比较著名的三菱缸内喷注汽油机（GDI），可令混合比达到40:1。它采用立式吸气口方式，从气缸盖的上方吸气的独特方式产生强大的下沉气流。这种下沉气流在弯曲顶面活塞附近得到加强并在气缸内形成纵向涡旋转流。在高压旋转喷注器的作用下，压缩过程后期被直接喷注进气缸内的燃料形成浓密的喷雾，喷雾在弯曲顶面活塞的顶面空间中不是扩散而是气化。这种混和气被纵向涡旋转流带到火花塞附近，在火花塞四周形成较浓的层状混和状态。这种混合状态虽从燃烧室整体来看十分稀薄，但由于呈现从浓厚到稀薄的层状分布，因此能保证点火并实现稳定燃烧。
大众的直喷汽油发动机（FSI），则是采用了一个高压泵，汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的高压喷射气门。它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使进气流形成最佳的涡流形态进入燃烧室内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。
本田最新的VTEC发动机也将采用稀燃技术。这款取名为VTEC－i 2.0升发动机将比一般本田发动机省油20%，其特点是将VTEC技术与稀燃技术相结合，也是当低转速时令其中一组进气门关闭，在燃烧室内形成一道稀薄的混合气体涡流，层状分布集结在火花塞周围作点燃引爆，从而起到稀薄燃烧作用。
2 汽油发动机实现稀薄燃烧技术的三个方面
2.1 提高压缩包
采用紧凑型燃烧室，通过进气口位置改进使缸内形成较强的空气运动旋流，提高气流速度；将火花塞置于燃烧室中央，缩短点火距离；提高压缩比至13：1左右，促使燃烧速度加快。
2.2 分成燃烧
如果稀燃技术的混合比达到25：1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，混合比达到12：1左右，外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层。为了提高燃烧的稳定性，降低氮氧化物（NOx），现在采用燃油喷射定时与分段喷射技术，即将喷油分成两个阶段，进气初期喷油，燃油首先进入缸内下部随后在缸内均匀分布，进气后期喷油，浓混合气在缸内上部聚集在火花塞四周被点燃，实现分层燃烧。
2.3 高性能点火                                 
  高能点火和宽间隙火花塞有利于火核形成，火焰传播距离缩短，燃烧速度增快，稀燃极限大。有些稀燃发动机采用双火花塞或者多极火花塞装置来达到上述目的。
3 小结
对整体汽油发动机稀燃技术而言，具体到某种机型会有所偏重。因为各种汽油发动机稀燃方式的技术措施不完全一样，甚至同一部发动机在不同的工况下稀燃方式也会不完全一样。有些着重缸内气流运动及燃油分布的配合，重点在分层燃烧。有些着重加大点火能量、增快火焰传播速度和缩短火焰传播距离，重点在高能点火。
致谢                         
我从选题到小论文完成都一直不停地在努力学习之中，因为是第一做论文与设计，所以开始一头雾水，不知道从哪着手，后来才慢慢的出一些资料和方案。在这个论文制作的过程中，我要感谢老师对我的悉心指导和给予了许多宝贵的意见，同时又让我们有充分的发挥空间，自由创作。正因为这样，我在小论文题上有了更多的选择，最终比较圆满的完成了我的小论文设计与制作。